The invention discloses an ultrasonic array in-situ detection method for fan spindle surface defects. The piezoelectric element is arranged according to the circular piezoelectric sensor array is fixed on the fan spindle structure using piezoelectric element diffusion angle of the sound beam to realize the fan spindle spindle surface detection area full coverage; using electronic scanning mode in excitation piezoelectric sensor array of piezoelectric element. The surface area to detect radiation spindle ultrasonic, and receives the ultrasonic echo signal, through identification of echo signal characteristics, thereby positioning the spindle surface defect. The method detects the main shaft of the fan by the array mode, and realizes the in-situ detection of the surface defect of the main shaft of the fan in the non manual scanning mode.
【技术实现步骤摘要】
一种风机主轴表面缺陷超声阵列原位检测方法
本专利技术涉及一种风机主轴表面缺陷超声阵列原位检测方法,属于无损检测领域。
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到人们的关注。随着风力发电的大规模普及,风机及其零部件运行状态直接关系国民生产的安全和利益。风机主轴都是旋转式运动,主轴是主要的受力部件,由于长时间的工作产生疲劳性缺陷和磨损锈蚀的情况不可避免。因此对这类结构的安全检测不仅有助于预防安全事故的发生,也可以避免不必要的经济损失。风机的主轴是通过轴承固定于机舱连接于轮毂仓和齿轮箱之间,一同安装在塔架上。风机安装完成后一般很难再次进入到主轴所在部位进行缺陷检测;加之主轴是安装在轮毂和轴套(或轴承等)中,其在接触部位产生的缺陷不能直接进行接触式检测。如要对其主轴进行检测,目前只能在风机停机状态,由检测人员爬上塔架,进入风机轮毂仓在主轴端面利用纵波探头进行扫查,或是将主轴从风机上拆卸下来进行检测。但是一旦完成风机在塔架的安装,其停机或拆卸几乎很难实现,耗时耗力,检测成本非常巨大。所以时至今日风机——特别是大型风机——主轴的在线原位检测都无法得到很好的实施。为确保风机的安全使用,保障国民生产安全,把安全隐患降到最低,研究无需人员靠近风机主轴的缺陷检测方法是非常必要和紧迫的。风机的轴类基本上处于完全封闭的状态,只有端面可以通过简单的拆卸暴露在外,而且此类工件容易出现缺陷的地方离端面一般较远,主要集中在压装部位,相对主轴而言属于表面缺陷。要对其进行检测,超声波无疑是最合适也是最有效的检测方法。超声波无损检测技术对确定内部缺陷的大小、位置、取向、埋深、性质等参量 ...
【技术保护点】
一种风机主轴表面缺陷超声阵列原位检测方法,其特征在于:实现检测方法的检测装置包括计算机(1)、超声激励接收设备(2)、多路选通器(3),其中,计算机(1)与超声激励接收设备(2)连接,超声激励接收设备(2)与多路选通器(3)连接,该方法具体实施步骤包括:步骤一、根据风机主轴的材料和需要检测缺陷的大小Q,按照超声检测原则选择中心频率f,直径d的压电阵元,计算得到压电阵元声束半扩散角大小θ,f的范围为1MHz~5MHz;半扩散角通过
【技术特征摘要】
1.一种风机主轴表面缺陷超声阵列原位检测方法,其特征在于:实现检测方法的检测装置包括计算机(1)、超声激励接收设备(2)、多路选通器(3),其中,计算机(1)与超声激励接收设备(2)连接,超声激励接收设备(2)与多路选通器(3)连接,该方法具体实施步骤包括:步骤一、根据风机主轴的材料和需要检测缺陷的大小Q,按照超声检测原则选择中心频率f,直径d的压电阵元,计算得到压电阵元声束半扩散角大小θ,f的范围为1MHz~5MHz;半扩散角通过计算,其中:cL为主轴材料的纵波波速;步骤二、根据步骤一计算得到的压电阵元声束半扩散角大小θ,以及被检测主轴需检测区域距离端面深度H,计算在检测区域压电阵元声束截面半径r,在检测区域单个压电阵元(6)声束截面半径r通过r=H×tanθ计算;步骤三、根据步骤二计算得到的压电阵元声束覆盖半径r和被检测主轴需检测区域的直径D,计算所需的压电阵元数量N,如N为小数则向上取整,以及压电阵元中心点距离主轴中心线的垂直距离R,如R为小数则向上取整:步骤四、根据步骤三中计算得到的压电阵元中心距离主轴中心线的垂直距离R,以及压电阵元的数量N,将数量为N的压电阵元排...
【专利技术属性】
技术研发人员:何存富,程俊,吕炎,吴斌,武龙,潘涌,
申请(专利权)人:北京工业大学,南京琅迪思信息技术有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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